云南省稀贵金属材料基因工程重大科技专项稳步推进
在省委、省政府的领导下，我省于2018年正式启动实施“稀贵金属材料基因工程”重大科技专项，经过一年多时间的推进，平台建设及应用示范实施成效显著。
项目背景情况
2011年6月，美国在全球率先启动实施“材料基因组计划”，创新研发模式，通过仿真设计、高效实验，加速新材料研发进程，以期实现日益急迫的高端制造业发展需要。欧盟、日本、俄罗斯、印度亦在迅速加快这方面的布局。2015年，国家科技部重点研发计划启动实施“材料基因工程关键技术与支撑平台”，已分别发布了2016、2017、2018年度项目申报指南，专项部署40个重点研究任务，实施周期为5年，专项资金不少于20亿元。2016年，国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》，明确启动“科技创新2030—重大项目”，实施一批体现国家战略意图的重大科技项目。2017年7月17日，国务院材料基因工程专家组组长谢建新院士给阮成发省长写信，建议云南省启动实施“稀贵金属材料基因工程”。经多次研究，云南省政府把“稀贵金属材料基因工程”作为我省实施的重大科技工程，着力打造云南省新材料发展的新格局。2018年1月，云南省科技厅正式启动实施“稀贵金属材料基因工程”重大科技专项，分别邀请谢建新院士、聂祚仁院士等院士专家进行了专项评审，中国工程院原副院长、国务院新材料专家组组长干勇院士和中科院汪卫华院士，专程赴云南出席稀贵金属材料基因工程重大项目启动会，给予大力支持。
二、项目实施重大突破及主要成效
“稀贵金属材料基因工程”重大科技专项自2018年1月实施以来，2018年已投入省级科技经费5000万元，支持项目22项，重点支持院士专家工作站、关键技术研发、平台建设等。项目整合国内外创新资源，促成云南省与清华大学、北京科技大学等国内13家单位及宾夕法尼亚州立大学等国外3家单位形成技术合作关系。国家科技部高新司先后多次赴云南进行专题调研，对云南省稀贵金属材料基因工程的实施给予充分肯定。
（一）以计算平台建设推进研发效率提升。完成现有计算资源整合，分别依托昆明理工大学、贵金属集团、云南大学建成3个分布式计算平台，计算能力达到2472核，初步满足了稀贵金属材料研究开发过程中快速设计的小型计算需求。针对贵金属、锡、铝、锗、钛、镓等材料，自主开发了计算软件DFTTK(密度泛函工具包)、基于机器学习的热力学模型高通量自动优化算法及软件（ESPEI）、DislocationGen软件共3套，购置了VASP5.4.4等计算软件共5套，分布式计算平台的建成在一定程度上提高了云南省稀贵金属新材料的研发效率，提升云南省应对高性能新材料需求的快速反应和生产能力。此外开展了云南省先进计算中心平台建设及关键技术调研及论证工作，完成了云南省先进计算中心建设方案的编制工作。
材料基因工程计算平台昆明理工大学分平台
（二）以数据库平台建设实现统一管控。初步完成云南省稀贵金属材料基因工程管控系统开发工作，将实现对高通量计算平台、数据平台及制备与表征平台的管控，实现信息系统与云平台的集成应用、资源协调调用调度、信息共享、公用数据库管理、相关信息检索查询等方面的功能。完成2项元数据标准的初步建设，公共数据资源在持续不断进行补充完善入库，整体数据资源涵盖八大稀贵金属材料，已入库公共数据资源达到134万条，管控系统的建成将支撑稀贵金属材料高通量计算设计和人工智能建模研究。
专业数据库开发方面已完成贵金属材料数据标准规范的编制，设计搭建了贵金属复合材料、电接触材料、催化材料及锡铟材料等专用数据库架构。完成了Pt-Ir-Rh-Ni-Zr-Hf-Si-Cr体系热力学模型数据库的初步搭建，完成了物相结构的搜索与设计，建立有序及无序结构共1000余个。
云南省稀贵金属材料基因工程管控系统
（三）以专业研究平台建设加速研发进程。组建6个材料基因工程专业研究平台：贵金属材料基因工程研究平台、云南大学材料基因工程研究中心、昆明理工大学材料基因工程研究院、云南锡材料基因工程研究中心、贵金属催化材料基因工程研究平台、液态金属材料基因工程研究中心，各专业平台共购置3类32台/套高通量试验及分析测试设备，实现稀贵金属材料基因工程专业平台的硬件提升。对高校材料、物理、信息和数统等多学科优势资源及企业内部创新资源进行整合，组建了材料高通量计算、材料高通量制备及表征、数据库和数据分析研发团队，团队总规模达到 300人以上。同时联合国内外材料基因工程优势单位实现高端分析检测装备、先进制备装备、计算软件、信息等资源的利用，推进稀贵金属新材料项目研发进程。针对贵金属、锡、铝、锗、钛、镓等材料，完成了高通量制备关键技术原理及具体材料的开发研究；以锡银铜等合金体系为研究对象，开发出了适用于微波高通量制备器件1套。通过高通量设备的搭建及相应高通量制备技术的研究开发，可有效加速稀贵金属新材料的研发-应用进程。
稀贵金属材料基因工程高通量制备与表征设备
（四）申办全国第三届材料基因工程高层论坛。在前期组织贵金属集团、云南锡业集团等企业、高等院校赴清华大学、北京科技大学、中科院计算机网络信息中心、中科院物理所等10多个单位开展调研，达成一系列平台、人才、技术、项目合作协议，在较短的时间内形成我省稀贵金属材料基因工程人才团队体系，取得良好成效的基础上，经过积极谋划争取，中国工程院建议今年11月由云南省人民政府与中国工程院、工业与信息化部、中国材料研究学会在昆明共同举办全国第三届材料基因工程高层论坛（国际高端论坛），拟邀请参会院士40多人、国内专家1000多人、国外著名专家30多人，进一步汇聚国内外相关领域专家学者，凝智聚力，发挥高端智库作用。
三、革新稀贵金属研发模式，实现协同研发创新
（一）产学研用大集成，协同创新成效显著。云南省稀贵金属材料基因工程是产学研用大集成、大协同的大科技工程，聚焦贵金属集团、云锡集团、昆明理工大学等单位力量，联合国内外高水平专家团队，应用材料基因工程方法，开展Pt-Ir-Hf合金、微合金化锡锌合金焊料等新材料的研发及示范应用，取得阶段性成果。其中开发出的Ag-Cu-M（M=Ni、Ga、Ge）新型钎焊材料，银铜镍系电接触材料技术性能指标已达到国内外相关技术标准，部分替代了进口材料；所开发的微波高通量制备器件可形成锡、银、铜等金属及其多元合金体系高通量制备的典型案例及技术示范；探索出了探测器用锗单晶的特殊单晶炉生长工艺，已实现小批量稳定生产。已申请国家发明专利65项，制定国家标准1件，发表论文71篇，出版科技著作1部；研发新产品3种，实现新增产值1600万元以上，利税300万元以上。
（二）全链条创新布局，支撑产业发展。围绕科技体制改革，集中力量在优势产业组织实施重大科技项目，在云南省科技厅领导下，云南省科学技术院牵头组织云南省稀贵金属材料基因工程，围绕产业链部署创新链，形成“创新平台——人才团队——项目统筹、基础研究——关键技术研发——工程化应用”全链条的布局，为后续全面建设稀贵金属材料基因工程计算、数据及制备表征三大平台，实施应用示范及产业化项目，实现战略布局与现实应用的紧密结合，支撑稀贵金属材料产业创新和发展奠定良好的基础。
（三）以人才为本，强化人才培引和融合创新。积极吸引国内外人才、团队、企业、平台、高校、科研院所等与我省建立合作关系，300多名高水平技术人员参与，实行“人才+项目+产业化”一体化培养的模式，建设一支“数量充足、结构优化、布局合理、素质优良”的稀贵金属材料基因工程人才队伍，推动材料基因工程相关领域的交叉学科在稀贵金属新材料研发及产业化过程中的融合应用，全面有效支撑新材料领域的创新。
四、下一步工作计划
（一）积极融入国家战略。根据部省会商及省政府印发《云南省人民政府关于保持经济平稳健康发展22条措施的意见》的文件精神，全力争取国家支持在云南建设国家材料参数库稀贵金属库，2019年将依托贵金属集团，联合云锡集团、云南中宣液态金属公司等单位开展贵金属、锡、铟、镓等稀贵金属材料基础参数数据库建设，同时联合上海大学张统一院士团队，启动生产信息数据+计算实验数据融合为一体的锡铟材料数据库平台建设，为企业现实研发需求服务，按照“政产学研用”协同创新的组织模式，融入国家战略，提升区域创新水平，打造出具有全球竞争优势的稀贵金属新材料发展模式。
（二）加快云南省先进计算中心建设。围绕省委、省政府提出的全面打造“数字云南”工作部署，2019年将启动建设云南省先进计算中心，实现实体化运营。其中一期建设规模不低于1.5万核，主要支撑稀贵金属材料基因工程项目研发、云南大学“双一流”学科建设等计算需求；二期建设以支撑数字产业发展为重点，推动各传统产业的数字化发展，全面打造云南省数字经济产业体系。
（三）提升高通量制备与表征平台的能力。依托贵金属集团及昆明理工大学建设稀贵金属材料高通量制备与表征平台，开展稀贵金属材料的应用研究与示范，支撑稀贵金属新材料的研发及中试验证，推动产业化示范。